Một số áp dụng của Y học hạt nhân trong chẩn đoán các bệnh phổi.
Mở đầu:Cuối những năm 1950, George V. Taplin đã nghiên cứu các hệ liên võng nội mô (RES) bằng các tiêm tĩnh mạch dung dịch chứa các hạt tụ tập (aggregate) của albumin huyết thanh người đánh dấu I-131. Các chất này tập trung vào gan, lách và tủy xương. Các hạt có kích thước 0,5 - 1,0 µm.
Năm 1963, Taplin sản xuất: Macroaggregate - I-131 để giúp ghi hình phổi theo cơ chế tắc nghẽn vi mạch tạm thời.
Năm 1965, sản xuất khí dung phóng xạ (aerosol) để ghi hình thông khí phổi (do Pircher điều chế). Ghi hình tưới máu phổi và thông khí phổi có khả năng :
- Chẩn đoán tắc mạch phổi.
- Chẩn đoán chức năng hô hấp và không hô hấp của các vùng phổi.
Giải phẫu phổi
Xem hình dưới
1: Khí quản. 2: Động mạch. 3:Tĩnh mạch. 4: Ống phế nang. 5: Phế nang. 6: Khuyết tim phổi trái. 7: Mao quản. 8: Phế quản tam cấp. 9: Phế quản thứ cấp. 10: Phế quản sơ cấp. 11: Thanh quản.
Hình giải phầu phổi chi tiết: Nhìn nghiêng - phổi phải . Thùy trên (Upper lobe ) gồm : đỉnh (S1),sau(S2),trước (S3) . Thùy giữa ( Middle lobe) : bên cạnh (S4), giữa (S5). Thùy dưới (Lower lobe) : trên (S6),đáy trước (S8) ,đáy bên ( S9) . - Phổi trái : Thùy trên (Upper lobe) gồm: Phân thùy trên (Thùy đỉnh : division culmen) [: sau đỉnh (S1+2), trước (S3)]. Phân thùy lưỡi ( lingular division ) [ trên (S4), trong (S5)].
Nhìn ở giữa ra : - Phổi phải . Thùy trên: đỉnh (S1),sau(S2), trước(S3) . Thùy giữa : giữa(S5). Thùy dưới : trên(S4), giũa (S7,trước (S8) , đáy trước (S9),đáy sau(S10) . - Phổi trái . Thùy trên (Upper lobe) gồm: Phân thùy trên (Thùy đỉnh : division culmen) : [ sau đỉnh (S1+2), trước (S3)]. Phân thùy lưỡi ( lingular division ) [ trên (S4), trong (S5)] . Thùy dưới : trên(S6),đáy trướ giũa (S7-8), đáy bên (S9), đáy sau (S 10) .
I. CHỨC NĂNG HÔ HẤP CỦA PHỔI1. Ghi hình tưới máu phổi:- Chức năng phổi:
+ Tưới máu động mạch phổi
+ Thông khí
+ Trao đổi (khuyếch tán) O2 và CO2 do tưới máu và thông khí
- Tưới máu phổi là: máu động mạch phổi phân phối vào phổi đến tận phế nang. Máu động mạch phổi chính là máu từ hệ tĩnh mạch về tim (tâm nhĩ trái) và từ tâm thất trái tống về động mạch phổi. Ở phế nang CO2 từ máu thoát ra ngoài và nhận O2 do thông khí mang tới. Quá trình này gọi là hô hấp (Respiration).
1.1. Tiến hành:- MAA - Tc-99m hiện nay được dùng thay cho MAA-I-131.
Kích thước: 15 - 50 µm (lớn hơn hồng cầu 1 chút)
- Tiêm chậm tĩnh mạch (→ vào tâm nhĩ trái và thất phải) để về tưới máu vào phổi đến tận hệ vi mạch phế nang. Vì các hạt MAA - Tc-99m lớn nên bị tắc nghẽn tạm thời ở các vi mạch - sau đó sẽ tự tiêu.
- Ghi hình tưới máu phổi: Cho hình ảnh phổi có mật độ hoạt tính phóng xạ phân bố đều trên người bình thường. Nhưng hình ảnh phổi cần lưu ý: phụ thuộc vào tư thế bệnh nhân:
+ Ngồi: vùng thấp có hoạt tính phóng xạ cao hơn
+ Nằm ngửa: không phụ thuộc vị trí (phụ thuộc ít)
+ Nằm nghiêng phải, nghiêng trái: hình ảnh phụ thuộc trọng lực lên tưới máu rõ hơn.
- Ghi hình các tư thế trường nhìn: 8 hình (trước - sau, nghiêng phải - nghiêng trái, chếch trước phải - chếch trước trái, chếch sau phải - chếch sau trái).
1.2. Phát hiện các bệnh lý ảnh hưởng tưới máu phổi:1. Tắc nghẽn mạch.
2. Bệnh do nhu mô phổi: viêm phổi, abces phổi, lao, viêm phế nang → làm tắc vi mạch phổi.
3. Chèn ép mạch và do xâm lấn của u:
- Ung thư khí quản: chèn ép vi mạch phổi.
- Riêng sarcoiodosis không bị ảnh hưởng.
4. Hẹp mạch hoặc không phát triển mạch.
5. Do phế nang thiếu oxy (Alveolarhypoxia) (low oxygen tension: áp lực ôxy thấp):
- Các bệnh tắc đường thông khí tiên phát: tràn khí (emphysema), viêm phế quản (bronchitis), hen phế quản (bronchialasihma), viêm tiểu phế quản toàn thể. Viêm ngoại phế nang, giãn phế nang (bronchiectasis).
- Tắc do khối u xâm lấn hoặc tắc do các vật cản ngoài như nuốt vật rắn chèn ép.
- Tràn khí phổi làm phá hủy hệ vi mạch → phá hủy thành phế nang và kéo căng giường mạch làm ảnh hưởng tưới máu.
Một số áp dụng:
1. Tắc động mạch phổi:- Các hệ động mạch phổi bị tắc nghẽn do các cục máu đông làm tắc nghẽn. Do đó các vùng mạch sau nó không được tưới máu và không thực hiện được cả quá trình trao đổi khí → Chụp X quang lồng ngực không thấy cục máu đông hoặc các thay đổi hệ mạch một cách đáng kể. Chụp mạch cản quang có thể thấy tắc hoặc hẹp lòng mạch. Nhưng nghiệm pháp này không tránh khỏi nguy hiểm, rủi ro.
- Ghi hình tưới máu phổi kết hợp với thông khí phổi là rất cần thiết để chẩn đoán. Vì thông khí trong vùng tắc mạch phổi không gây cản trở trong vùng tắc, chỉ có tưới máu là mất khả năng.
- Nếu ghi hình ở nhiều trường nhìn thì thấy ở vùng bị tắc có rất ít hoạt tính phóng xạ→ kết quả rất rõ ràng chẩn đoán mà kỹ thuật hết sức đơn giản là ghi hình tưới máu phổi bằng MAA - I-131 hoặc Tc-99m.
- Ngay cả trong trường hợp khẩn cấp, ghi hình tưới máu phổi cũng rất thuận tiện và nhanh chóng.
- Nếu làm tiếp với thông khí phổi bằng hít khí dung phóng xạ (radioearosol) thì độ nhạy, độ đặc hiệu chẩn đoán đạt 100%.
- Nói về mặt sinh lý học thì hiện tượng tắc nghẽn cuống phổi và làm giảm thông khí có thể xuất hiện ngay sau khi tắc nghẽn dòng máu động mạch phổi, nhưng hiện tượng này sẽ mất đi sau 6 giờ (đã thực nghiệm trên chó). Trong lâm sàng, 6 giờ qua đi rất nhanh và cũng là lúc mà bác sỹ bắt đầu làm ghi hình phổi.
- Nếu được ghi hình trước và sau mổ thì rất thuận lợi cho việc chẩn đoán các dấu hiệu nghi ngờ sau mổ.
- Ghi hình tưới máu phổi trước và sau mổ để so sánh thì không cần phải làm ghi hình thông khí phổi.
2. Tưới máu bất thường trong các bệnh phổi khác:- Tưới máu kém trong bệnh của nhu mô phổi và bệnh của đường dẫn khí.
- Bệnh giảm áp lực ôxy ở phế nang do thiếu ôxy vì tắc nghẽn thông khí → làm tắc nghẽn mạch do giường mao mạch giảm tưới máu.
Phát hiện các bệnh trên bằng X quang rất khó, do đó rất cần đến ghi hình tưới máu và thông khí phổi.
3. Đánh giá chức năng phổi vùng (CNPV):
- Dựa trên chỉ số phân bố hoạt tính phóng xạ và chỉ số tiêu thụ ôxy của 2 phổi để đánh giá chức năng phổi vùng.
- Các vùng giảm hoặc mất hoạt tính phóng xạ trong ghi hình tưới máu, ranh giới rõ hoặc không xâm lấn, từ đó xác định được vùng chức năng của phổi.
- Ghi hình tưới máu phổi được áp dụng rộng rãi để định lượng chức năng phổi vùng, đặc biệt là ghi hình trước mổ để so sánh sau mổ.
An toàn trong ghi hình tưới máu phổi:
- Cơ chế ghi hình tưới máu phổi bằng MAA - Tc-99m là làm tắc vi mạch tạm thời bởi các hạt MAA.
- Trong phổi có khoảng 300 triệu tiểu động mạch và 380 tỷ mao mạch.
- Nếu có 5 mg MAA thì có khoảng 0,8 triệu hạt kích thước nhỏ hơn 20µm và 0,2 triệu hạt lớn hơn 20µm tiêm tĩnh mạch thì: 1 trong 35.000 mao mạch và 1 trong 1500 tiểu động mạch (hoặc precapillar: tiền mao mạch) bị tắc.
- Thường tiêm để ghi hình chỉ dùng: 1mg MAA thì giới hạn an toàn lớn hơn rất nhiều giả thiết trên.
- Taplin làm thí nghiệm:
+ Hạt MAA < 35µm thì không ảnh hưởng đến huyết động học của phổi, ngay cả khi tiêm 40 mg/ kg thân trọng của chó.
+ Hạt > 80µm tiêm tĩnh mạch 25 mg/ kg thân trọng: làm giảm áp lực máu toàn thân, nhưng làm tăng áp lực động mạch phổi.
+ Vậy MAA dùng trong ghi hình tưới máu là rất an toàn, dùng được với các loại bệnh phổi.
Sơ đồ hô hấp phế nang và các dược chất phóng xạ thường dùng thăm dò
- Pulmonary Embolism: Tắc nghẽn động mạch phổiCác bệnh phổi có thể ghi hình YHHN chẩn đoán
- Air Embolism: Tắc nghẽn thông khí
- Lymphngitis carcinoma: Ung thư biểu bì viêm mạch bạch huyết
- Chromic Bronchitis and Emphysema: Viêm khí quản mãn và khí thũng
- Postoperative studies: Nghiên cứu sau mổ
- Surgery for Emphysematous Bullae: Phẫu thuật túi khí thũng
- Bronchial Asthma: Hen khí quản
- Cystic Fibrosis: Xơ hóa nang
- Bronchiectasis: Giãn khí quản (phình khí quản)
- Bronchial Obstruction: Tắc khí quản
- Carcinoma of the Bronchus: Ung thư biểu bì khí quản
- Pneumonia: Viêm phổi
( Còn nữa )
Mai Trọng Khoa, PGS.TS. Trần Xuân Trường- Trung tâm Y học hạt nhân & Ung bướu- Bệnh viện Bạch Mai